മോട്ടോർ-ലെവൽ MCU വിജ്ഞാന കോമ്പിംഗ്

ഒരു പരമ്പരാഗത ഇന്ധന വാഹനത്തിന് ഏകദേശം 500 മുതൽ 600 വരെ ചിപ്പുകൾ ആവശ്യമാണ്, ഏകദേശം 1,000 ലൈറ്റ് മിക്സഡ് കാറുകൾ, പ്ലഗ്-ഇൻ ഹൈബ്രിഡുകൾ, ശുദ്ധമായ ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങൾ എന്നിവയ്ക്ക് കുറഞ്ഞത് 2,000 ചിപ്പുകൾ ആവശ്യമാണ്.

ഇതിനർത്ഥം സ്മാർട്ട് ഇലക്ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികസന പ്രക്രിയയിൽ, നൂതന പ്രോസസ്സ് ചിപ്പുകളുടെ ആവശ്യം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുക മാത്രമല്ല, പരമ്പരാഗത ചിപ്പുകളുടെ ആവശ്യകതയും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കും. ഇതാണ് എംസിയു. സൈക്കിളുകളുടെ എണ്ണത്തിലെ വർദ്ധനവിന് പുറമേ, ഉയർന്ന സുരക്ഷ, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത, ഉയർന്ന കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവർ MCU എന്നിവയ്ക്കുള്ള പുതിയ ഡിമാൻഡും ഡൊമെയ്ൻ കൺട്രോളർ കൊണ്ടുവരുന്നു.

എംസിയു, മൈക്രോകൺട്രോളർ യൂണിറ്റ്, സിംഗിൾ-ചിപ്പ് മൈക്രോകമ്പ്യൂട്ടർ/മൈക്രോകൺട്രോളർ/സിംഗിൾ-ചിപ്പ് മൈക്രോകമ്പ്യൂട്ടർ എന്നറിയപ്പെടുന്നു, സിപിയു, മെമ്മറി, പെരിഫറൽ ഫംഗ്‌ഷനുകൾ എന്നിവ ഒരൊറ്റ ചിപ്പിൽ സംയോജിപ്പിച്ച് നിയന്ത്രണ പ്രവർത്തനമുള്ള ഒരു ചിപ്പ്-ലെവൽ കമ്പ്യൂട്ടർ രൂപീകരിക്കുന്നു. സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗും നിയന്ത്രണവും നേടാൻ ഇത് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇൻ്റലിജൻ്റ് കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ കാതൽ.

MCU-കളും ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ്, വ്യവസായം, കമ്പ്യൂട്ടറുകളും നെറ്റ്‌വർക്കുകളും, ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്‌സ്, വീട്ടുപകരണങ്ങൾ, ഇൻ്റർനെറ്റ് ഓഫ് തിംഗ്‌സ് എന്നിവ നമ്മുടെ ജീവിതവുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. കാർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സിലെ ഏറ്റവും വലിയ വിപണിയാണ്, കാർ ഇലക്ട്രോണുകൾ ആഗോളതലത്തിൽ 33% വരും.

MCU ഘടന

MCU പ്രധാനമായും സെൻട്രൽ പ്രോസസർ CPU, മെമ്മറി (ROM, RAM), ഇൻപുട്ട്, ഔട്ട്പുട്ട് I/O ഇൻ്റർഫേസ്, സീരിയൽ പോർട്ട്, കൗണ്ടർ മുതലായവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

സിപിയു: സെൻട്രൽ പ്രോസസ്സിംഗ് യൂണിറ്റ്, ഒരു സെൻട്രൽ പ്രോസസർ, MCU-നുള്ളിലെ പ്രധാന ഘടകമാണ്. ഘടക ഘടകങ്ങൾക്ക് ഡാറ്റ അരിത്മെറ്റിക് ലോജിക് ഓപ്പറേഷൻ, ബിറ്റ് വേരിയബിൾ പ്രോസസ്സിംഗ്, ഡാറ്റ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഓപ്പറേഷൻ എന്നിവ പൂർത്തിയാക്കാൻ കഴിയും. നിർദ്ദേശങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നതിനും നടപ്പിലാക്കുന്നതിനും നിയന്ത്രണ ഭാഗങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തിന് അനുസൃതമായി ജോലിയെ ഏകോപിപ്പിക്കുന്നു.

ROM: നിർമ്മാതാക്കൾ എഴുതിയ പ്രോഗ്രാമുകൾ സംഭരിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു പ്രോഗ്രാം മെമ്മറിയാണ് റീഡ്-ഒൺലി മെമ്മറി. വിനാശകരമല്ലാത്ത രീതിയിലാണ് വിവരങ്ങൾ വായിക്കുന്നത്. സാരാംശം

റാം: റാൻഡം ആക്‌സസ് മെമ്മറി, സിപിയുവുമായി നേരിട്ട് ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്ന ഒരു ഡാറ്റ മെമ്മറിയാണ്, പവർ നഷ്‌ടമായതിന് ശേഷം ഡാറ്റ നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല. പ്രവർത്തിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഏത് സമയത്തും പ്രോഗ്രാം എഴുതാനും വായിക്കാനും കഴിയും, ഇത് സാധാരണയായി ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കോ ​​മറ്റ് റൺ ചെയ്യുന്ന പ്രോഗ്രാമുകൾക്കോ ​​ഒരു താൽക്കാലിക ഡാറ്റ സംഭരണ ​​മാധ്യമമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

സിപിയുവും എംസിയുവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം: 

പ്രവർത്തന നിയന്ത്രണത്തിൻ്റെ കാതലാണ് സിപിയു. സിപിയുവിന് പുറമേ, ചിപ്പ് ലെവൽ ചിപ്പായ റോം അല്ലെങ്കിൽ റാമും എംസിയുവിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. സാധാരണമായവയാണ് SOC (സിസ്റ്റം ഓൺ ചിപ്പ്), അവയെ സിസ്റ്റം ലെവൽ ചിപ്പുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അവയ്ക്ക് സിസ്റ്റം ലെവൽ കോഡ് സംഭരിക്കാനും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനും കഴിയും, QNX, Linux എന്നിവയും ഒന്നിലധികം പ്രോസസ്സർ യൂണിറ്റുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള മറ്റ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങളും പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനാകും (CPU+GPU +DSP+NPU+ സ്റ്റോറേജ്). +ഇൻ്റർഫേസ് യൂണിറ്റ്).

MCU അക്കങ്ങൾ

MCU-യുടെ ഓരോ പ്രോസസ്സിംഗ് ഡാറ്റയുടെയും വീതിയെ നമ്പർ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അക്കങ്ങളുടെ എണ്ണം കൂടുന്തോറും MCU ഡാറ്റ പ്രോസസ്സിംഗ് ശേഷി ശക്തമാകും. നിലവിൽ, ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് 8, 16, 32 അക്കങ്ങളാണ്, അതിൽ 32 ബിറ്റുകൾ ഏറ്റവും കൂടുതലായി കണക്കാക്കുകയും അതിവേഗം വളരുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്‌ട്രോണിക്‌സ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, 8-ബിറ്റ് MCU- യുടെ വില കുറവും വികസിപ്പിക്കാൻ എളുപ്പവുമാണ്. നിലവിൽ, വെളിച്ചം, മഴവെള്ളം, ജനലുകൾ, ഇരിപ്പിടങ്ങൾ, വാതിലുകൾ എന്നിങ്ങനെ താരതമ്യേന ലളിതമായ നിയന്ത്രണത്തിനാണ് ഇത് കൂടുതലും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഇൻസ്ട്രുമെൻ്റ് ഡിസ്പ്ലേ, വെഹിക്കിൾ എൻ്റർടെയ്ൻമെൻ്റ് ഇൻഫർമേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങൾ, പവർ കൺട്രോൾ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ഷാസി, ഡ്രൈവിംഗ് അസിസ്റ്റൻസ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, മുതലായവ, പ്രധാനമായും 32-ബിറ്റ്, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രിഫിക്കേഷൻ, ഇൻ്റലിജൻസ്, നെറ്റ്‌വർക്കിംഗ് എന്നിവയുടെ ആവർത്തന പരിണാമം, കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവർ. MCU-നുള്ള ആവശ്യകതകളും ഉയർന്നുവരുന്നു.

MCU കാർ പ്രാമാണീകരണം

MCU വിതരണക്കാരൻ OEM വിതരണ ശൃംഖല സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, മൂന്ന് പ്രധാന സർട്ടിഫിക്കേഷനുകൾ പൂർത്തിയാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്: ഡിസൈൻ ഘട്ടം ഫംഗ്ഷണൽ സെക്യൂരിറ്റി സ്റ്റാൻഡേർഡ് ISO 26262, ഫ്ലോ, പാക്കേജിംഗ് ഘട്ടം AEC-Q001 ~ 004, IATF16949 എന്നിവ പിന്തുടരേണ്ടതാണ്. സർട്ടിഫിക്കേഷൻ ടെസ്റ്റിംഗ് ഘട്ടത്തിൽ AEC-Q100/Q104 പിന്തുടരുക.

അവയിൽ, ISO 26262 ASIL-ൻ്റെ നാല് സുരക്ഷാ തലങ്ങളെ നിർവചിക്കുന്നു, താഴ്ന്നത് മുതൽ ഉയർന്നത്, A, B, C, D; AEC-Q100 നാല് വിശ്വാസ്യത നിലകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, താഴ്ന്നത് മുതൽ ഉയർന്നത് വരെ, യഥാക്രമം 3, 2, 1, 0, 3, 2, 1, 0 എസെൻസ് AEC-Q100 സീരീസ് സർട്ടിഫിക്കേഷന് സാധാരണയായി 1-2 വർഷമെടുക്കും. ISO 26262 സർട്ടിഫിക്കേഷൻ കൂടുതൽ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും സൈക്കിൾ ദൈർഘ്യമേറിയതുമാണ്.

സ്മാർട്ട് ഇലക്ട്രിക് വാഹന വ്യവസായത്തിൽ MCU ൻ്റെ പ്രയോഗം

ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായത്തിൽ MCU ൻ്റെ പ്രയോഗം വളരെ വിശാലമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ബോഡി ആക്‌സസറികൾ, പവർ സിസ്റ്റങ്ങൾ, ചേസിസ്, വാഹന വിവര വിനോദം, ഇൻ്റലിജൻ്റ് ഡ്രൈവിംഗ് എന്നിവയിൽ നിന്നുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനാണ് ഫ്രണ്ട് ടേബിൾ. സ്‌മാർട്ട് ഇലക്‌ട്രിക് വാഹനങ്ങളുടെ കാലഘട്ടം വരുന്നതോടെ എംസിയു ഉൽപന്നങ്ങൾക്കായുള്ള ജനങ്ങളുടെ ആവശ്യം കൂടുതൽ ശക്തമാകും.

വൈദ്യുതീകരണം: 

1. ബാറ്ററി മാനേജ്മെൻ്റ് സിസ്റ്റം BMS: BMS-ന് ചാർജും ഡിസ്ചാർജും താപനിലയും ബാറ്ററി ബാലൻസും നിയന്ത്രിക്കേണ്ടതുണ്ട്. പ്രധാന നിയന്ത്രണ ബോർഡിന് ഒരു MCU ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ഓരോ സ്ലേവ് കൺസോളിനും ഒരു MCU ആവശ്യമാണ്;

2.വെഹിക്കിൾ കൺട്രോളർ വി.സി.യു: ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ എനർജി മാനേജ്‌മെൻ്റിന് വെഹിക്കിൾ കൺട്രോളർ വർദ്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്, അതേ സമയം അത് 32-ബിറ്റ് ഹൈ-എൻഡ് MCU-കൾ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അവ ഓരോ ഫാക്ടറിയുടെയും പ്ലാനുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ്;

3.എഞ്ചിൻ കൺട്രോളർ/ഗിയർബോക്സ് കൺട്രോളർ: സ്റ്റോക്ക് റീപ്ലേസ്‌മെൻ്റ്, ഇലക്ട്രിക് വെഹിക്കിൾ ഇൻവെർട്ടർ കൺട്രോൾ MCU ഇതര ഓയിൽ വെഹിക്കിൾ എഞ്ചിൻ കൺട്രോളർ. ഉയർന്ന മോട്ടോർ വേഗത കാരണം, റിഡ്യൂസർ കുറയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഗിയർബോക്സ് കൺട്രോളർ.

ഇൻ്റലിജൻസ്: 

1. നിലവിൽ, ആഭ്യന്തര ഓട്ടോമൊബൈൽ വിപണി ഇപ്പോഴും L2 ഹൈ-സ്പീഡ് പെനട്രേഷൻ ഘട്ടത്തിലാണ്. സമഗ്രമായ ചെലവും പ്രകടനവും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഒഇഎം ADAS ഫംഗ്‌ഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇപ്പോഴും ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ആർക്കിടെക്ചർ സ്വീകരിക്കുന്നു. ലോഡിംഗ് നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സെൻസർ വിവര പ്രോസസ്സിംഗിൻ്റെ MCU അതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു.

2. വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന കോക്ക്പിറ്റ് ഫംഗ്‌ഷനുകൾ കാരണം, ഉയർന്ന പുതിയ എനർജി ചിപ്പുകളുടെ പങ്ക് കൂടുതൽ കൂടുതൽ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, കൂടാതെ അനുബന്ധ MCU നില കുറഞ്ഞു.

ക്രാഫ്റ്റ് 

MCU-ന് തന്നെ കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് പവറിന് മുൻഗണനാ ആവശ്യകതകളുണ്ട്, കൂടാതെ വിപുലമായ പ്രക്രിയകൾക്ക് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളില്ല. അതേ സമയം, അതിൻ്റെ ബിൽറ്റ്-ഇൻ എംബഡഡ് സ്റ്റോറേജ് തന്നെ MCU പ്രക്രിയയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തലിനെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു. MCU ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കൊപ്പം 28nm പ്രോസസ്സ് ഉപയോഗിക്കുക. വാഹന നിയന്ത്രണങ്ങളുടെ പ്രത്യേകതകൾ പ്രധാനമായും 8 ഇഞ്ച് വേഫറുകളാണ്. ചില നിർമ്മാതാക്കൾ, പ്രത്യേകിച്ച് IDM, 12 ഇഞ്ച് പ്ലാറ്റ്‌ഫോമിൽ പറിച്ചുനടാൻ തുടങ്ങി.

നിലവിലെ 28nm, 40nm പ്രക്രിയകൾ വിപണിയുടെ മുഖ്യധാരയാണ്.

സ്വദേശത്തും വിദേശത്തുമുള്ള സാധാരണ സംരംഭങ്ങൾ

ഉപഭോഗവും വ്യാവസായിക ഗ്രേഡ് എംസിയുവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, കാർ ലെവൽ എംസിയുവിന് പ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷം, വിശ്വാസ്യത, വിതരണ ചക്രം എന്നിവയിൽ ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുണ്ട്. ഇതുകൂടാതെ പ്രവേശിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, അതിനാൽ MCU- യുടെ വിപണി ഘടന താരതമ്യേന പൊതുവെ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. 2021-ൽ, ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച അഞ്ച് എംസിയു കമ്പനികൾ 82% ആയിരുന്നു.

നിലവിൽ, എൻ്റെ രാജ്യത്തെ കാർ-ലെവൽ MCU ഇപ്പോഴും ആമുഖ കാലയളവിലാണ്, ഭൂമിക്കും ആഭ്യന്തര ബദലിനും വിതരണ ശൃംഖലയ്ക്ക് വലിയ സാധ്യതയുണ്ട്.